中条山供水工程取水泵站水锤计算及其防护
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简析取⽔泵站⽔锤实验及其防护措施简
简析取⽔泵站⽔锤实验及其防护措施简
作者:李镜铭;
作者机构:东莞市江库联⽹⼯程中⼼;
来源:同⾏
ISSN:1671-6868
年:2016
卷:000
期:008
页码:P.105-
页数:1
中图分类:F0
正⽂语种:CHI
关键词:⽔锤实验;防护;措施;探讨
摘要:⽔锤是管道瞬变流动中的⼀种压⼒波,多由界⾯流速发⽣改变引起,如操作不规范或采取的防护措施不合理,极易引发⽔锤事故的发⽣,导致供⽔中断、泵房被淹以及爆管等不良情况。
本⽂对取⽔泵站⽔锤实验相关参数进⾏分析,提出防护相关对策,希望为预防⽔锤事故的发⽣提供有效参考。
管道停泵水锤模拟分析及水锤防护措施建议摘要:本文以长距离输水管线为研究对象,建立水力分析模型,对不同运行工况下停泵水力过渡过程进行分析研究。
主要分析无防护措施停泵水锤水力模型及为消除或减小该现象而采取防护措施后的水锤水力模型。
通过对关阀时间、排气阀,水泵惯量等各种变化工况进行模拟停泵水锤分析,结果表明排气阀可以有效的降低管道负压,关阀时间和水泵惯量对管道正压有调节作用但是对管道负压的调节作用很小。
该模拟分析结果可以缩短泵站和输水管线的设计时间,优化供水工程的投资建设,为泵站和长距离输水管线的安全运行和优化设计提供技术依据。
关键词长距离输水停泵水锤模拟分析防护措施1 引言水锤分析是基于一种水中压力波传导理论的非稳态瞬变流分析技术,对于各种管路系统在水流突变状况下的安全防护具有重要意义。
对于静扬程高、距离长、管道起伏频繁、流速大的长距离输水管线系统而言,在突然停泵、启泵、关阀、开阀等过程中,由于操作不当、防护设施配置不合理或失效等原因引起管路中水流的瞬间急剧变化。
因为管道较长,管线前面的水流速度还是正常的供水流速,而水泵处的水流速度会减小直至为零,因此管线中的水柱会被拉断,产生真空负压;当管道中水柱流速下降,会在自身的重力和负压吸引力的双重作用下产生水柱撞击,形成水锤。
当这种局部压力骤升或突降超过管材、阀门、水泵等设施的承受能力时,就会造成管道爆裂、变形、水泵电机损坏等灾难性事故。
因此,对于长距离输水管线要求必须进行水锤计算分析。
当前,随着水资源短缺和地域分布不均加剧,长距离输水项目建设日益增多,且大多具有距离长、口径大的特点,随着输水距离的增大,沿途地形、地质等也呈日益复杂化趋势。
通过计算机模拟不同工况条件下的的管道压力变化,针对模拟分析结果采取相应的防护措施,确保了供水系统的安全稳定运行。
本文依托某电厂的用水管线,模拟分析了排气阀的设置,水泵的关阀时间,水泵惯量及液压气动罐位置对管线瞬变流动压力波的影响。
关于停泵水锤的分析及防护摘要:介绍了停泵水锤的危害及其防护措施,并且介绍了在具体的技术条件下,通过电算法这种水锤计算来正确进行停泵水锤分析、判断停泵水锤危害,从而采取有效地防护措施来消除其危害。
关键词:停泵水锤防护措施特征线法随着城市化建设的进展,各类泵站也日益增多,而如何保证泵站及管路系统安全运行,免遭水锤破坏,越来越重要。
在压力管流中因流速剧烈变化引起动力转换,从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水力撞击现象,称为水锤现象。
水锤是流体的一种非恒定流动,及液体运动中所有空间点处的一切运动要素(流速、加速度、动水压强、切应力和密度等)不仅随空间位置而变,而且随时间而变。
1. 停泵水锤的危害在安装有离心泵的水泵站中,因突然事故断电或其他原因而突然(开阀)停泵时,则在压水管内首先产生压力下降;随后视流速大小及管路系统情况而产生程度不同的压力上升,即停泵水锤。
泵站中发生水锤事故的现象,较为普遍,其中以地形复杂、高差起伏较大的我国西北、西南地区,尤为突出。
根据以前各地区有记录的水锤事故调查可看出:泵站中多数水锤事故的结果是轻则水管破裂,止回阀的上顶盖或壳体被打坏大量漏水,造成暂时供水中断事故;重则酿成泵站被淹没,泵船沉没等严重事故。
个别的,还因泵站水锤事故,造成冲坏铁路路基、损坏设备、伤及操作人员造成人身伤亡等次生灾害。
在农田灌溉泵站中,常因扬程高、流量及功率较大,故其水锤危害及影响毫不亚于给水工程系统,人们还特别将泵站水锤的危害列为泵站三害(即水锤、泥砂、噪声)之一。
2. 停泵水锤防护措施泵系统中停泵水锤这一水力过渡是由降压开始的。
因此,目前已有多种防护措施来解决这类由降压波的发生与传播开始的水锤升压问题,其出发点多数是建立在对停泵水锤危害的早期防治上并大致可归纳为四种类型:2.1 注水(补水)或注空气(缓冲)稳压,从而控制住系统中的水锤压力振荡,防止了真空和断流空腔再弥合水锤过高的升压。
属于这种类型的有(双向)调压塔、单向调压塔或单向调压(水)池、空气罐以及注空气(缓冲)阀等。
库内有压取水泵站水锤防护仿真计算研究分析
杨超;许光远
【期刊名称】《中国水能及电气化》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】为保证泵站工程取输水系统的可靠性,降低工程投资和后期运行费用,需要对整个泵站有压取水系统工程进行全面的水锤防护计算分析。
文章以兴仁县尖山水库南干渠泵站工程为例,通过特征线法进行过渡过程计算,分析在不同库水位工况、不同关阀规律下泵站取输水系统的水锤压力。
结果表明,需要同时在泵站前
DN1000取水总管以及泵站后DN900灌溉输水管、DN300供水输水管上分别设置水击泄放阀和复合式空气阀,方能保证泵站机组及取输水系统的安全。
【总页数】10页(P40-49)
【作者】杨超;许光远
【作者单位】贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV675
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1.中条山供水工程取水泵站水锤计算及其防护
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水泵停止产生水锤的防护措施
水泵停止时产生的水锤合理防护措施
减少水锤压力,对于降低管道造价、改善机组运行条件、保证安全运行和可靠供水具,有重要意义,因此必须对停泵水锤采取必要的防护措施。
(一)防治降压的措施
布置管道时,管道的纵剖面应在最低压力线以下,如果由于受地形条件所限,不能变更管道布置时。
(二)防治升压的措施
1.装水锤消除器
水锤消除器是具有一定泄水能力的安全阀,安装在止回阀的出水侧。
当停泵后管道中水压力降低时,阀门打开,将管道中部分高压水泄走,从而达到减少升压值,保护管道的目的。
2.安装缓闭阀
缓闭阀是当事故停泵时,通过相应的传动机构让止回阀阀板或其他类型的阀板按预定的程序和时间自动关闭。
这样,既减弱了正压水锤,又可限制倒泄流量和水泵的倒转转速,是一种较好的水捶防护措施,有时还将其作为水泵主阀来用。
缓闭阀主要有:微阻缓闭式止回阀、缓闭式蝶阀和缓闭式平板闸阀。
水锤产生的条件、危害及防护措施水锤简介水锤又称水击。
是指水或其他液体输送过程中,由于阀门突然开关、水泵骤然启停等原因,流速突然变化且压强大幅波动的现象。
说的通俗些:突然停电或阀门关闭太快,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,我们称之为水锤。
供水管道壁光滑,后续水流在惯性的“帮凶”下,水力迅速达到最大,所以容易造成破坏作用(如破坏阀门和水泵等),这就是水力学中的“水锤效应”,也叫正水锤;相反,阀门或水泵突然开启,也会产生水锤效应,叫负水锤。
这种大幅波动的压力冲击波,极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。
所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。
水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭;2、水泵机组突然停车或开启;3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米);4、水泵总扬程(或工作压力)大;5、输水管道中水流速度过大;6、输水管道过长,且地形变化大。
7、不规范的施工是给水管道工程存在的隐患7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。
水锤效应的危害水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有:1、引起管道强烈振动,管道接头断开;2、破坏阀门,严重的压强过高造成管道爆管,供水管网压力降低;3、反之,压强过低又会导致管子的瘪塌,还会损坏阀门和固定件;4、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没,造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
消除或减轻水锤的防护措施对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。
1、降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。
输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变减少输水管道长度,管线愈长,停泵水锤值愈大。
由一个泵站变两个泵站,用吸水井把两个泵站衔接起来。
停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。